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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autora: Angelo, Raquel Simões
Título: Modo de Ação de Xilanases de Aspergillus sp 2M1 em Sequências de Branqueamento de Polpas de Eucalyptus grandis Totalmente Livres de Cloro
Ano: 1999
Orientador: Prof. Dr. Nelson Eduardo Durán Caballero
Departamento: Química Orgânica
Palavras-chave: Enzima, Celulose, Biotecnologia
Resumo: Polpas kraft sulfato marrom de eucalipto foram branqueadas através de sequências de branqueamento totalmente livres de cloro (XOP e XZP), utilizando enzima obtida no laboratório (Asperzyme 2M1 ), com variação da carga enzimática, temperatura de incubação, tempo de incubação e substrato indutor para produção da enzima. As amostras obtidas foram submetidas às análises físico/químicas convencionais de caracterização de polpas de celulose e às análises de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e transmissão (MET), microscopia de força atômica (MFA), espectroscopia de fotoelétrons excitados por raio-X (XPS), espectroscopia no infravermelho (FTIR) e infravermelho próximo (NIR) e espectrometria de ressonância magnética nuclear de carbono-13 (RMN C). Os efluentes gerados durante o pré-tratamento com xilanase também foram recolhidos e submetidos à análises de teor de açúcares redutores e lignina solúvel. Os resultados indicaram um melhor desempenho das polpas enzimaticamente tratadas em todas as sequências de branqueamento estudadas, sendo observado um efeito cooperativo entre xilanase e outras enzimas do extrato xilanolítico, principalmente glucuronidase. Polpas pré-deslignifícadas com oxigênio apresentaram um comportamento distinto frente ao branqueamento e à ação da enzima quando comparadas às polpas kraft sem a pré-deslignificação. O efeito da ação da xilanase pôde ainda ser observado na composição de açúcares das polpas e no teor de açúcares redutores e lignina solúvel dos efluentes gerados. As análises de superfície mostraram que as técnicas de espectroscopia no infravermelho e infravermelho próximo, juntamente com espectroscopia de fotoelétrons excitados raio-X podem ajudar na caracterização do comportamento das polpas durante os vários estágios do branqueamento. As análises de microscopia eletrônica de varredura e força atômica demonstraram utilidade para a caracterização morfológica da superfície das polpas e, suportadas pelas análises químicas, podem ser úteis no estudo da ação das enzimas no branqueamento de polpas kraft. O emprego de análise de componentes principais -PCA possibilitou utilizar os resultados espectroscópicos de FTIR e NIR para diferenciar as polpas submetidas ao pré-tratamento enzimático dos seus respectivos controles. O estudo preliminar indicou que, numa continuidade do trabalho, este método deve contribuir para obtenção de informações relevantes à respeito das alterações químicas relacionadas às diferenças encontradas.
Abstract: Unbleached Eucalyptus grandis kraft pulps were submitted to TCF bleaching sequences (XOP - Xylanase/Oxygen/Peroxide and XZP -Xylanase/Ozone/Peroxide) using a non-commercial enzyme (Asperzyme 2M1) at the X stage. During the enzymatic treatment, the xylanase charge, inducted carbon source, incubation temperature and incubation time were changed. The pulp samples obtained after bleaching were characterized by conventional physico/chemical analyses of cellulose and pulp and by scanning and transmission electron microscopy (SEM and TEM respectively), atomic force microscopy (AFM), x-ray photoelectron spectroscopy (XPS), fourier transformed infrared (FTIR), near infrared (NIR) and carbon 13 solid state magnetic ressonance spectrometry with cross polarization and magic angle spinning (CP/MAS C -NMR). The effluents were collected and characterized by reducing sugar and soluble lignin contents. The results indicated a better performance of xylanase treated pulps than the control ones into all bleaching sequence studied, it has been observed a cooperative effect between a-glucuronidase and b-xylanase. The oxygen pre-delignified pulps showed a distinct behavior when compared with the non pre-delignified pulps, with increase on their bleachability. The enzyme action was also affected by the oxygen pre-delignification. The effect of xylanase treatment could be observed in the carbohydrate composition of pulps and in the profiles of reducing sugars and lignin contents of effluents too. The surface analyses showed that FTIR, NIR and XPS spectroscopies could be able to help in the characterization of pulps during TCF bleaching. The rnicroscopic techniques demonstrated that the morphologic study together with the chemical analyses could be very useful tools in the mode of action in enzymatic bleaching sequences. Finally, the application of PCA permitted an improvement in the utilization of spectroscopical data of FTIR and NIR and demonstrated that it is possible to differentiate cellulose bleached pulps by these techniques.
Arquivo (Texto Completo): vtls000188618.pdf ( tamanho: 3,29MB )

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